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多线程总结

多线程总结

作者: starHanJu | 来源:发表于2017-04-08 21:37 被阅读0次

    一、进程和线程

    进程:进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位.

    线程:线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源.


    特点与区别:

    1、简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.

    2、线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。

    3、另外,进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。

    4、线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。

    5、从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。

    二、线程的五大基本状态及相互转换


    线程状态转换图

    1.新建状态(New):

    当用new操作符创建一个线程时, 例如new Thread(r),线程还没有开始运行,此时线程处在新建状态。 当一个线程处于新生状态时,程序还没有开始运行线程中的代码。

    多线程的实现方法:a、继承Thread类;b、实现Runnable接口

    2.就绪状态(Runnable)

    一个新创建的线程并不自动开始运行,要执行线程,必须调用线程的start()方法。当线程对象调用start()方法即启动了线程,start()方法创建线程运行的系统资源,并调度线程运行run()方法。当start()方法返回后,线程就处于就绪状态。

    处于就绪状态的线程并不一定立即运行run()方法,线程还必须同其他线程竞争CPU时间,只有获得CPU时间才可以运行线程。因为在单CPU的计算机系统中,不可能同时运行多个线程,一个时刻仅有一个线程处于运行状态。因此此时可能有多个线程处于就绪状态。对多个处于就绪状态的线程是由Java运行时系统的线程调度程序(thread scheduler)来调度的。

    3.运行状态(Running)

    当线程获得CPU时间后,它才进入运行状态,真正开始执行run()方法.

    4. 阻塞状态(Blocked)

    线程运行过程中,可能由于各种原因进入阻塞状态:

    1>线程通过调用sleep方法进入睡眠状态;sleep方法必须带参数,sleep后可以用interrupt唤醒

    2>线程调用一个在I/O上被阻塞的操作,即该操作在输入输出操作完成之前不会返回到它的调用者;

    3>线程试图得到一个锁,而该锁正被其他线程持有;

    4>线程在等待某个触发条件;

    ......

    所谓阻塞状态是正在运行的线程没有运行结束,暂时让出CPU,这时其他处于就绪状态的线程就可以获得CPU时间,进入运行状态。

    join()方法:

    当A线程执行到了B线程的.join()方法时,A就会等待。等B线程都执行完,A才会执行。

    join可以用来临时加入线程执行。

    1.线程使用join方法,主线程就停下,等它执行完,那么如果该线程冻结了,主线程就挂了,这也是为什么线程要抛异常的原因

    2.当两个或以上线程开启了,这个A线程才使用join方法,那么主线程还是停下,这几个个线程交替进行,直到A执行完,主线程才复活

    sleep()和wait()方法:

    a、(1)首先,调用sleep()之后,会引起当前执行的线程进入暂时中断状态,也即睡眠状态。

    (2)其次,虽然当前线程进入了睡眠状态,但是依然持有monitor对象。

    (3)在中断完成之后,自动进入唤醒状态从而继续执行代码。

    b、(1)首先,调用了wait()之后会引起当前线程处于等待状状态。

    (2)其次,每个线程必须持有该对象的monitor。如果在当前线程中调用wait()方法之后,该线程就会释放monitor的持有对象并让自己处于等待状态。

    (3)如果想唤醒一个正在等待的线程,那么需要开启一个线程通过notify()或者notifyAll()方法去通知正在等待的线程获取monitor对象。如此,该线程即可打破等待的状态继续执行代码。

    5. 死亡状态(Dead)

    有两个原因会导致线程死亡:

    1) run方法正常退出而自然死亡,

    2) 一个未捕获的异常终止了run方法而使线程猝死。

    为了确定线程在当前是否存活着(就是要么是可运行的,要么是被阻塞了),需要使用isAlive方法。如果是可运行或被阻塞,这个方法返回true; 如果线程仍旧是new状态且不是可运行的, 或者线程死亡了,则返回false.

    三、线程安全和线程同步

    线程安全就是多线程访问时,采用了加锁机制,当一个线程访问该类的某个数据时,进行保护,其他线程不能进行访问直到该线程读取完,其他线程才可使用。不会出现数据不一致或者数据污染。

    线程不安全就是不提供数据访问保护,有可能出现多个线程先后更改数据造成所得到的数据是脏数据。

    补充:

    线程类的一些常用方法:

    sleep(): 强迫一个线程睡眠N毫秒。

    isAlive(): 判断一个线程是否存活。

    join(): 等待线程终止。

    activeCount(): 程序中活跃的线程数。

    enumerate(): 枚举程序中的线程。

    currentThread(): 得到当前线程。

    isDaemon(): 一个线程是否为守护线程。

    setDaemon(): 设置一个线程为守护线程。(用户线程和守护线程的区别在于,是否等待主线程依赖于主线程结束而结束)

    setName(): 为线程设置一个名称。

    wait(): 强迫一个线程等待。

    notify(): 通知一个线程继续运行。

    setPriority(): 设置一个线程的优先级。

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